[实用新型]一种分极式直流发电机

说明书

本发明属于电机技术领域。

具有基础电工技术的人的都知道，现有的直流发电机都是通过换向器将发电线圈中产生的交变电流换向后作直流输出的。由于换向器中的换向片和炭刷的断、续接通，触点易跳火。这不仅限制了直流发电机在易爆场所的直接使用，而且也使这种发电机的输出电压被局限在一个较低的范围。

本发明提出一种直流发电机，其目的是在满足直接直流输出的前提下，撤掉换向器，以此来消除由换向器导致的直流发电机的弱点，以得到能输出较高电压、无火花、电流无脉动的直流发电机。

本发明的技术构成是：保留已有发电机机座，用一根空心轴和两个金属块组成转子，空心轴固定（无转动）在机座上，两个金属块通过中部的轴孔及轴承并列地装在空心轴上形成两个回转体，两个金属块中每一个都在两端（回转轴为中心）中的一端有磁性，而且两个金属块分别呈S极和N极。在两个金属块之间有由3至4个伞齿轮，其中每个金属块上固定一个伞齿轮剩下的一个或两个齿轮的回转轴固定在机座或空心轴上。形成齿轮对顶啮合，由此得到两个金属块的反向驱动关系，即当一个金属块转动时，通过齿轮组驱另一个金属板反向同速旋转。本发明的发电线圈是缠绕在固定在机座上的线架上，并用一根导线每圈都经空心轴孔呈辐射状地包围金属块旋转所占据的圆柱空间。

使用本发明的积极效果是：由于发电线圈是固定不动的，因此可以和外电路固定连接，取消了换向器。这就扩大了直流发电机的使用环境范围和制造出较高输出电压的直流发电机。同时由于两个金属块磁极和旋向都相反，则在线圈中产生的电流是相加的结果，而且又由于整个线圈是一根导线辐射分布，所以电流极其平稳。

附图1为本发明整体示意图，图中1为机座，2为转子，3为发电线圈，4为线圈架。

附图2为本发明中两个金属块之间和转子与发电一圈之间的位置关系示意图，其中2a为空心轴，2b，2c为金属块，3为发电线圈。

实施本发明的制造与使用过程为：根据选定的发电机的功率及输出电压，设计各构件的尺寸和数量参数，按现有技术制造机座（1）。该机座和已有的机座结构上略有不同的是在端盖上支撑转子的中心孔已不是轴承座孔，这里变成了空心轴的固定孔。孔上有键槽，以便用键将空心轴固定在端盖上使之不能转动。而且孔周围开有若干个槽，形成线圈导线从空心轴端部伸出后折回机座壳体内的通道。此外，在一个端盖上的偏心位置上开有轴孔，通过轴承安装一根转轴，转轴位于端盖里侧的一端固定有齿轮和固定在金属块上的啮轮相啮合，位于端盖外侧转轴的另一端安装皮带轮，通过端盖上的这套装置将外部动力传递到机座壳体内的金属块上，作为转子主要部分的金属块（2b，2c）分别由两截镶嵌在一起构成。一截略长（包括轴孔）用非磁性材料（如黄铜）制成。另一截用高强永磁铁制成。并调整轴孔两侧的重量，使之转动力矩相平衡。两块金属块端部所带磁性相反，即一个为N极，一个为S极。其中一个金属块两侧在轴孔周围有凸台，一侧用于安装和动力输入齿轮相啮合的圆柱齿轮，另一侧用于安装驱动另一个金属块的伞齿轮。另一个金属块只在一侧轴孔周围有凸台，用于安装伞齿轮，将两个金属块伞齿轮相对地通过轴承安装在空心轴上，并使各自的伞齿轮与安装在空心轴上的中介伞齿轮相啮合。中介齿轮的齿轮轴既可以安装在机座的圆柱壳体上，也可以安装在空心轴上。比较方便、可靠的办法还是安装在空心轴上。即在空心轴的中部垂直于空心轴打一横孔，在该孔中穿过中介齿轮轴，将两个中介轮安装在空心轴两侧。

本发明的全部组装程序是首先安装中介轮，然后安装带磁极的转动金属块，接着是在空心轴两端固定线圈支撑架，并在支撑架上绕线圈。绕圈的具体绕法是在空心轴孔与支撑架形成的框架上幅射状的包围转子回转所占据的空间，绕成一个每一圈都通过空心轴的笼形线圈。线圈绕完后，将安装成一体的转子及线圈装入机座的圆柱壳体内，然后安装机座端盖，并在端盖上固定空心轴及通过一侧端盖上的动力传动轮及传动轴，将外动力传递到机壳内的两个转动金属块上。最后将产生电压的线圈的线端固定到机座的接线端子上，本发明即告完成。